(57)【要約】  本発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システム１は、鉛直方向の勾配分布を変化させて勾配磁界を磁界発生部２に発生させ、永久磁石を有するカプセル型内視鏡１０が動き始めた場合に磁界発生部２が発生していた勾配磁界の勾配分布と、カプセル型内視鏡１０の物理的パラメータと、液体の物理的パラメータとをもとに、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置を検出し、検出したカプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置をもとに、磁界発生部２に発生させる磁界を設定する。
2011058800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界応答部を有するカプセル型医療装置と、
前記磁界応答部に対して少なくとも鉛直方向の勾配磁界を発生して前記カプセル型医療装置を誘導する磁界発生部であって、発生する前記勾配磁界の鉛直方向の勾配分布を変えることができる磁界発生部と、
前記カプセル型医療装置を磁気で誘導するための操作情報を入力する操作入力部と、
前記操作入力部から入力された操作情報に応じて前記カプセル型医療装置を誘導するために前記磁界発生部を制御する制御部であって、発生する前記勾配磁界の鉛直方向の勾配分布を変化させるように前記磁界発生部を制御する制御部と、
前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布と、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと、液体の物理的パラメータとをもとに、前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出する位置検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記位置検出部によって検出された前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置をもとに、前記磁界発生部に発生させる磁界を設定することを特徴とするカプセル型医療装置用誘導システム。
【請求項２】
前記カプセル型医療装置が動作可能である勾配は、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと前記液体の物理的パラメータとによって予め求められており、
前記位置検出部は、前記カプセル型医療装置が動作可能である勾配が、前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の鉛直方向のいずれの位置にあるかで前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
【請求項３】
前記カプセル型医療装置の物理的パラメータは、前記カプセル型医療装置の質量、体積および磁気モーメントであり、
前記液体の物理的パラメータは、前記液体の密度であることを特徴とする請求項２に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
【請求項４】
前記カプセル型医療装置が動き始めたことを示す動作開始情報を入力する動作開始情報入力部をさらに備え、
前記位置検出部は、前記動作開始情報入力部から動作開始情報を入力された場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布をもとに前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
【請求項５】
前記カプセル型医療装置の動作を検出する動作検出部をさらに備え、
前記位置検出部は、前記動作検出部による検出結果をもとに前記カプセル型医療装置が動き始めたか否かを判断し、前記カプセル型医療装置が動き始めたと判断したときに前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布をもとに前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記磁界発生部に、前記カプセル型医療装置の浮力と前記カプセル型医療装置の重力との合力の方向に対して逆方向の勾配を有する勾配磁界を発生させるとともに、初期状態として前記液体の上部境界面あるいは下部境界面の少なくとも一方を基準面として前記カプセル型医療装置を該基準面に接触させる勾配磁界を前記磁界発生部に発生させた後、前記基準面から前記カプセル型医療装置が離れるように前記磁界発生部に発生させる前記勾配磁界の勾配分布を段階的に変化させ、
前記位置検出部は、段階的に勾配分布を変化させた勾配磁界のうち、前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布をもとに前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記位置検出部によって検出された前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置に対し前記基準面とは逆方向側の領域に、前記カプセル型医療装置の誘導に最適な磁界を前記磁界発生部に発生させることを特徴とする請求項６に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
【請求項８】
前記カプセル型医療装置は、
被検体内の画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像を外部に送信する送信部と、
を備え、
前記動作検出部は、前記カプセル型医療装置から送信された前記被検体内の画像をもとに前記カプセル型医療装置の動作を検出することを特徴とする請求項５に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
【請求項９】
磁界応答部を有したカプセル型医療装置を誘導するために少なくとも鉛直方向の勾配磁界を発生し前記勾配磁界の鉛直方向の勾配分布を変えることができる磁界発生部が発生する前記勾配磁界の鉛直方向の勾配分布を変化させる変化ステップと、
前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布と、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと、前記液体の物理的パラメータとをもとに、前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出する位置検出ステップと、
前記位置検出ステップにおいて検出された前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置をもとに、前記磁界発生部に発生させる磁界を設定する設定ステップと、
を含むことを特徴とするカプセル型医療装置の誘導方法。
【請求項１０】
前記カプセル型医療装置が動作可能である勾配は、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと前記液体の物理的パラメータとによって予め求められており、
前記位置検出ステップは、前記カプセル型医療装置が動作可能である勾配が、前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の鉛直方向のいずれの位置にあるかで前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする請求項９に記載のカプセル型医療装置の誘導方法。
【請求項１１】
前記カプセル型医療装置の物理的パラメータは、前記カプセル型医療装置の質量、体積および磁気モーメントであり、
前記液体の物理的パラメータは、前記液体の密度であることを特徴とする請求項１０に記載のカプセル型医療装置の誘導方法。
【請求項１２】
前記カプセル型医療装置が動き始めたことを示す動作開始情報を入力する入力ステップをさらに含み、
前記位置検出ステップは、前記入力ステップにおいて動作開始情報を入力された場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布をもとに前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする請求項９に記載のカプセル型医療装置の誘導方法。
【請求項１３】
前記カプセル型医療装置の動作を検出する動作検出ステップをさらに含み、
前記位置検出ステップは、
前記動作検出ステップにおける検出結果をもとに前記カプセル型医療装置が動き始めたか否かを判断するステップと、
前記カプセル型医療装置が動き始めたと判断したときに前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布と、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと、前記液体の物理的パラメータとをもとに前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出する検出ステップと、
を含むことを特徴とする請求項９に記載のカプセル型医療装置の誘導方法。
【請求項１４】
前記変化ステップは、前記磁界発生部に、前記カプセル型医療装置の浮力と前記カプセル型医療装置の重力との合力の方向に対して逆方向の勾配を有する勾配磁界を発生させるとともに、初期状態として前記液体の上部境界面あるいは下部境界面の少なくとも一方を基準面として前記カプセル型医療装置を該基準面に接触させる勾配磁界を前記磁界発生部に発生させた後、前記基準面から前記カプセル型医療装置が離れるように前記磁界発生部に発生させる前記勾配磁界の勾配分布を段階的に変化させ、
前記位置検出ステップは、前記変化ステップにおいて段階的に勾配分布を変化された勾配磁界のうち、前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布をもとに、前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする請求項９に記載のカプセル型医療装置の誘導方法。
【請求項１５】
前記設定ステップは、前記位置検出ステップにおいて検出された前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置に対し前記基準面とは逆方向側の領域に、前記カプセル型医療装置の誘導に最適な磁界を前記磁界発生部に発生させることを特徴とする請求項１４に記載のカプセル型医療装置の誘導方法。
【請求項１６】
前記カプセル型医療装置は、
前記被検体内の画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像を外部に送信する送信部と、
を備え、
前記動作検出ステップは、前記カプセル型医療装置から送信された前記被検体内の画像をもとに前記カプセル型医療装置の動作を検出することを特徴とする請求項１３に記載のカプセル型医療装置の誘導方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内に導入されるカプセル型医療装置を誘導するカプセル型医療装置用誘導システムおよびカプセル型医療装置の誘導方法に関する。【０００２】
従来から、内視鏡の分野において、患者等の被検体の消化管内に導入可能な大きさに形成されたカプセル型筐体の内部に撮像機能および無線通信機能を備えたカプセル型医療装置が登場している。カプセル型医療装置は、被検体の口から飲み込まれた後、蠕動運動等によって消化管内を移動する。かかるカプセル型医療装置は、被検体の消化管内部に導入されてから被検体外部に排出されるまでの期間、この被検体の臓器内部の画像（以下、体内画像という場合がある）を順次取得し、取得した体内画像を被検体外部の受信装置に順次無線送信する。【０００３】
かかるカプセル型医療装置によって撮像された各体内画像は、受信装置を介して画像表示装置に取り込まれる。画像表示装置は、取り込んだ各体内画像をディスプレイに静止画表示または動画表示する。医師または看護師等のユーザは、画像表示装置に表示された被検体の各体内画像を観察し、かかる各体内画像の観察を通して被検体の臓器内部を検査する。【０００４】
一方、近年では、被検体内部のカプセル型医療装置を磁力によって誘導（以下、磁気誘導という）するカプセル型医療装置用誘導システムが提案されている。一般に、カプセル型医療装置用誘導システムにおいて、カプセル型医療装置は、カプセル型筐体の内部に永久磁石をさらに備え、画像表示装置は、被検体内部のカプセル型医療装置が順次撮像した各体内画像をリアルタイムに表示する。カプセル型医療装置用誘導システムは、かかる被検体内部のカプセル型医療装置に磁界を印加し、この印加した磁界の磁力によって被検体内部のカプセル型医療装置を所望の位置に磁気誘導する。ユーザは、この画像表示装置に表示された体内画像を参照しつつ、カプセル型医療装置用誘導システムの操作部を用いて、かかるカプセル型医療装置の磁気誘導を操作する。【０００５】
このカプセル型内視鏡として、胃または大腸等の比較的大空間の臓器内部を観察するために、かかる臓器内部に導入された液体中に浮遊可能な比重を有し、この液体中に浮遊した状態で体内画像を順次撮像するものがある。そして、胃等の比較的大空間の臓器内部を集中的に検査するために、かかる臓器内部（具体的には臓器内壁の襞）を伸展させるための液体と、この液体に比して小さい比重を有するカプセル型内視鏡とを被検体に摂取させる場合がある（例えば、特許文献１参照）。この場合、カプセル型内視鏡は、胃等の臓器内部において、所定の姿勢（例えばカプセル型内視鏡の長手方向の中心軸と液面とが略垂直となる縦姿勢）をとる態様で液面に浮遊しつつ、この液体によって伸展した臓器内部の画像を順次撮像する。かかるカプセル型内視鏡は、臓器内部の液面に浮遊した状態で所望の方向に移動することによって、この臓器内部の画像を広範囲に撮像することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００７／０７７９２２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、カプセル型内視鏡を誘導するために発生させた磁界において、鉛直方向の位置によって発生する磁気勾配の強さが変化する場合がある。この結果、実際にカプセル型内視鏡が位置する領域が、勾配磁界の照準となる領域よりも鉛直方向でずれていた場合には、カプセル型内視鏡に対する磁気勾配の強さも当初の設定からずれてしまうため、誘導操作に対応した勾配で磁界を印加できず、カプセル型内視鏡に対して所望の誘導を行えない場合があった。特に、磁界を発生する空間の上下方向にコイルが配置されている場合には、この磁気勾配の強さの変化が顕著であり、カプセル型内視鏡に対する誘導を正確に行えなかった。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、カプセル型内視鏡の鉛直方向の位置によらず正確な誘導を実現できるカプセル型医療装置用誘導システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、磁界応答部を有するカプセル型医療装置と、前記磁界応答部に対して少なくとも鉛直方向の勾配磁界を発生して前記カプセル型医療装置を誘導する磁界発生部であって、発生する前記勾配磁界の鉛直方向の勾配分布を変えることができる磁界発生部と、前記カプセル型医療装置を磁気で誘導するための操作情報を入力する操作入力部と、前記操作入力部から入力された操作情報に応じて前記カプセル型医療装置を誘導するために前記磁界発生部を制御する制御部であって、発生する前記勾配磁界の鉛直方向の勾配分布を変化させるように前記磁界発生部を制御する制御部と、前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布と、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと、液体の物理的パラメータとをもとに、前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出する位置検出部と、を備え、前記制御部は、前記位置検出部によって検出された前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置をもとに、前記磁界発生部に発生させる磁界を設定することを特徴とする。【００１０】
また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記カプセル型医療装置が動作可能である勾配は、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと前記液体の物理的パラメータとによって予め求められており、前記位置検出部は、前記カプセル型医療装置が動作可能である勾配が、前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の鉛直方向のいずれの位置にあるかで前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする。【００１１】
また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータは、前記カプセル型医療装置の質量、体積および磁気モーメントであり、前記液体の物理的パラメータは、前記液体の密度であることを特徴とする。【００１２】
また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記カプセル型医療装置が動き始めたことを示す動作開始情報を入力する入力部をさらに備え、前記位置検出部は、前記入力部から動作開始情報を入力された場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布をもとに前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする。【００１３】
また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記カプセル型医療装置の動作を検出する動作検出部をさらに備え、前記位置検出部は、前記動作検出部による検出結果をもとに前記カプセル型医療装置が動き始めたか否かを判断し、前記カプセル型医療装置が動き始めたと判断したときに前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布をもとに前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする。【００１４】
また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記制御部は、前記磁界発生部に、前記カプセル型医療装置の浮力と前記カプセル型医療装置の重力との合力の方向に対して逆方向の勾配を有する勾配磁界を発生させるとともに、初期状態として前記液体の上部境界面あるいは下部境界面の少なくとも一方を基準面として前記カプセル型医療装置を該基準面に接触させる勾配磁界を前記磁界発生部に発生させた後、前記基準面から前記カプセル型医療装置が離れるように前記磁界発生部に発生させる前記勾配磁界の勾配分布を段階的に変化させ、前記位置検出部は、段階的に勾配分布を変化させた勾配磁界のうち、前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布をもとに前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする。【００１５】
また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記制御部は、前記位置検出部によって検出された前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置に対し前記基準面とは逆方向側の領域に、前記カプセル型医療装置の誘導に最適な磁界を前記磁界発生部に発生させることを特徴とする。【００１６】
また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記カプセル型医療装置は、被検体内の画像を撮像する撮像部と、前記撮像部によって撮像された画像を外部に送信する送信部と、を備え、前記動作検出部は、前記カプセル型医療装置から送信された前記被検体内の画像をもとに前記カプセル型医療装置の動作を検出することを特徴とする。【００１７】
また、この発明にかかるカプセル型医療装置の誘導方法は、磁界応答部を有したカプセル型医療装置を誘導するために少なくとも鉛直方向の勾配磁界を発生し前記勾配磁界の鉛直方向の勾配分布を変えることができる磁界発生部が発生する前記勾配磁界の鉛直方向の勾配分布を変化させる変化ステップと、前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布と、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと、前記液体の物理的パラメータとをもとに、前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出する位置検出ステップと、前記位置検出ステップにおいて検出された前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置をもとに、前記磁界発生部に発生させる磁界を設定する設定ステップと、を含むことを特徴とする。【００１８】
また、この発明にかかるカプセル型医療装置の誘導方法は、前記カプセル型医療装置が動作可能である勾配は、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと前記液体の物理的パラメータとによって予め求められており、前記位置検出ステップは、前記カプセル型医療装置が動作可能である勾配が、前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の鉛直方向のいずれの位置にあるかで前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする。【００１９】
また、この発明にかかるカプセル型医療装置の誘導方法は、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータは、前記カプセル型医療装置の質量、体積および磁気モーメントであり、前記液体の物理的パラメータは、前記液体の密度であることを特徴とする。【００２０】
また、この発明にかかるカプセル型医療装置の誘導方法は、前記カプセル型医療装置が動き始めたことを示す動作開始情報を入力する入力ステップをさらに含み、前記位置検出ステップは、前記入力ステップにおいて動作開始情報を入力された場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布をもとに前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする。【００２１】
また、この発明にかかるカプセル型医療装置の誘導方法は、前記カプセル型医療装置の動作を検出する動作検出ステップをさらに含み、前記位置検出ステップは、前記動作検出ステップにおける検出結果をもとに前記カプセル型医療装置が動き始めたか否かを判断するステップと、前記カプセル型医療装置が動き始めたと判断したときに前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布と、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと、前記液体の物理的パラメータとをもとに前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出する検出ステップと、を含むことを特徴とする。【００２２】
また、この発明にかかるカプセル型医療装置の誘導方法は、前記変化ステップは、前記磁界発生部に、前記カプセル型医療装置の浮力と前記カプセル型医療装置の重力との合力の方向に対して逆方向の勾配を有する勾配磁界を発生させるとともに、初期状態として前記液体の上部境界面あるいは下部境界面の少なくとも一方を基準面として前記カプセル型医療装置を該基準面に接触させる勾配磁界を前記磁界発生部に発生させた後、前記基準面から前記カプセル型医療装置が離れるように前記磁界発生部に発生させる前記勾配磁界の勾配分布を段階的に変化させ、前記位置検出ステップは、前記変化ステップにおいて段階的に勾配分布を変化された勾配磁界のうち、前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布をもとに、前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする。【００２３】
また、この発明にかかるカプセル型医療装置の誘導方法は、前記設定ステップは、前記位置検出ステップにおいて検出された前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置に対し前記基準面とは逆方向側の領域に、前記カプセル型医療装置の誘導に最適な磁界を前記磁界発生部に発生させることを特徴とする。【００２４】
また、この発明にかかるカプセル型医療装置の誘導方法は、前記カプセル型医療装置は、前記被検体内の画像を撮像する撮像部と、前記撮像部によって撮像された画像を外部に送信する送信部と、を備え、前記動作検出ステップは、前記カプセル型医療装置から送信された前記被検体内の画像をもとに前記カプセル型医療装置の動作を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、鉛直方向の勾配分布を変化させて勾配磁界を磁界発生部に発生させ、磁界応答部を有するカプセル型医療装置が動き始めた場合に磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布と、カプセル型医療装置の物理的パラメータと、液体の物理的パラメータとをもとに、カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出し、検出したカプセル型医療装置の鉛直方向の位置をもとに磁界発生部に発生させる磁界を設定するため、カプセル型医療装置の鉛直方向の位置によらず正確な誘導を実現できる。【００２６】
また、本発明にかかるカプセル型医療装置の誘導方法は、鉛直方向の勾配分布を変化させて勾配磁界を磁界発生部に発生させ、磁界応答部を有するカプセル型医療装置が動き始めた場合に磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布と、カプセル型医療装置の物理的パラメータと、液体の物理的パラメータとをもとに、カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出し、検出したカプセル型医療装置の鉛直方向の位置をもとに磁界発生部に発生させる磁界を設定するため、カプセル型医療装置の鉛直方向の位置によらず正確な誘導を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、実施の形態１にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示すカプセル型内視鏡の一構成例を示す断面模式図である。
【図３】図３は、図１に示す磁界発生部が発生するピーク磁界を説明する図である。
【図４】図４は、図１に示す磁界発生部が発生する勾配磁界を説明する図である。
【図５】図５は、図１に示すカプセル型内視鏡が動き始めることが可能な勾配を説明する図である。
【図６】図６は、図１に示す磁界発生部が発生する勾配磁界の勾配分布を説明する図である。
【図７】図７は、図１に示すカプセル型医療装置用誘導システムにおけるキャリブレーション処理の処理手順を説明するフローチャートである。
【図８】図８は、図１に示す操作入力部の一例を示すブロック図である。
【図９】図９は、実施の形態１におけるキャリブレーション処理に関するカプセル型内視鏡の磁気誘導の一例を説明する図である。
【図１０】図１０は、勾配と磁気引力との関係を例示する図である。
【図１１】図１１は、図１に磁界発生部が発生する勾配磁界の勾配分布を説明するための図である。
【図１２】図１２は、図７に示す位置検出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、図１に示す磁界発生部が発生するピーク磁界を説明するための図である。
【図１４】図１４は、カプセル型内視鏡の鉛直方向の位置に応じて変化する磁気引力を説明するための図である。
【図１５】図１５は、実施の形態１におけるキャリブレーション処理に関するカプセル型内視鏡の磁気誘導の他の例を説明する図である。
【図１６】図１６は、実施の形態２にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。
【図１７】図１７は、図１６に示すカプセル型医療装置用誘導システムにおけるキャリブレーション処理の処理手順を説明するフローチャートである。
【図１８】図１８は、図１に示す操作入力部の一例を示すとともに操作入力部によって操作可能なカプセル型医療装置の液面領域における磁気誘導を説明するための図である。
【図１９】図１９は、本発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムを構成するベッドのテーブル部分および磁界発生部の各移動状態の一例を示す模式図である。
【図２０】図２０は、本発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの磁界発生部の一例を示す模式図である。
【図２１】図２１は、図２０に示す磁界発生部が発生するピーク磁界を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明にかかる実施の形態であるカプセル型医療装置用誘導システムについて、被検体内に経口にて導入され、被検体の胃や小腸や大腸などに蓄えた液体に浮かぶカプセル型内視鏡を被検体内導入装置として用いるカプセル医療装置システムを例に説明する。ただし、これに限定されず、例えば被検体の食道から肛門にかけて管腔内を移動する途中で撮像動作を実行することで被検体内部の体内画像を取得する単眼または複眼のカプセル型内視鏡など、種々の被検体内導入装置を用いることが可能である。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。
【００２９】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。図１に示すように、この実施の形態１におけるカプセル型医療装置用誘導システム１は、被検体の口から飲み込まれることによって被検体内の体腔内に導入され外部装置と通信するカプセル型医療装置であるカプセル型内視鏡１０と、被検体周囲に設けられ３次元の磁界を発生できる磁界発生部２と、カプセル型内視鏡１０との間で無線通信を行ないカプセル型内視鏡１０が撮像した画像を含む無線信号を受信するとともにカプセル型内視鏡１０に対する操作信号を送信する送受信部３と、カプセル型医療装置用誘導システム１の各構成部位を制御する体外制御部４と、カプセル型内視鏡１０によって撮像された画像を表示出力する表示部５と、カプセル型内視鏡１０を磁気で誘導するための操作情報などカプセル型医療装置用誘導システム１における各種操作を指示する指示情報を体外制御部４に入力する入力部６と、カプセル型内視鏡１０によって撮像された画像情報などを記憶する記憶部７と、磁界発生部２に関与する磁界を制御する磁界制御部８と、磁界制御部８の制御にしたがって電力を磁界発生部２に供給する電力供給部９とを備える。カプセル型内視鏡１０は、被検体の体内画像を取得するカプセル型の医療装置であり、撮像機能および無線通信機能を内蔵する。カプセル型内視鏡１０は、経口摂取等によって被検体の臓器内部に導入される。その後、被検体内部のカプセル型内視鏡１０は、消化管内部を移動して、最終的に、被検体の外部に排出される。かかるカプセル型内視鏡１０は、被検体の内部に導入されてから外部に排出されるまでの期間、被検体の体内画像を順次撮像し、得られた体内画像を外部の送受信部３に順次無線送信する。また、カプセル型内視鏡１０は、永久磁石等の磁性体を内蔵する。かかるカプセル型内視鏡１０は、被検体の臓器内部（例えば胃内部）に導入された液体中を漂い、外部の磁界発生部２によって磁気誘導される。
【００３０】
磁界発生部２は、被検体内部のカプセル型医療装置を磁気誘導するためのものである。磁界発生部２は、たとえば複数のコイル等を用いて実現され、電力供給部９によって供給された電力を用いて誘導用磁界を発生する。磁界発生部２は、この発生した誘導用磁界をカプセル型内視鏡１０内部の磁性体に印加し、この誘導用磁界の作用によってカプセル型内視鏡１０を磁気的に捕捉する。磁界発生部２は、かかる被検体内部のカプセル型内視鏡１０に作用する誘導用磁界の磁界方向を変更することによって、被検体内部におけるカプセル型内視鏡１０の３次元的な姿勢を制御する。磁界発生部２は、いわゆる均一磁界のほか、磁界強度の分布が疎から密に傾く勾配磁界、及び、水平面上の所定の位置にピークを有し、ピークが発生する位置の近傍にカプセル型内視鏡１０を拘束するピーク磁界を発生することが可能である。磁界発生部２は、鉛直方向の勾配磁界を発生するとともに、この勾配磁界の鉛直方向の勾配分布を変えることができる。
【００３１】
送受信部３は、複数のアンテナを備え、これら複数のアンテナを介してカプセル型内視鏡１０から被検体の体内画像を受信する。送受信部３は、これら複数のアンテナを介してカプセル型内視鏡１０からの無線信号を順次受信する。送受信部３は、これら複数のアンテナの中から最も受信電界強度の高いアンテナを選択し、この選択したアンテナを介して受信したカプセル型内視鏡１０からの無線信号に対して復調処理等を行う。これによって、送受信部３は、この無線信号からカプセル型内視鏡１０による画像データ、すなわち被検体の体内画像データを抽出する。送受信部３は、この抽出した体内画像データを含む画像信号を体外制御部４に送信する。
【００３２】
体外制御部４は、磁界発生部２、表示部５、記憶部７および磁界制御部８の各動作を制御し、且つ、これら各構成部間における信号の入出力を制御する。体外制御部４は、送受信部３が順次受信した体内画像を順次取得する画像受信部４１と、送受信部３が順次受信した体内画像をリアルタイムに表示部５に表示させる画像表示制御部４２とを備える。また、体外制御部４は、送受信部３から取得した被検体の体内画像群を記憶するように記憶部７を制御する。
【００３３】
体外制御部４は、入力部６から入力された操作情報に応じてカプセル型内視鏡１０を誘導するために磁界制御部８に磁界発生条件を指示する磁界制御指示部４５と、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置を検出する位置検出部４６とを備える。磁界制御指示部４５は、入力部６によってカプセル型内視鏡１０の操作情報を入力された場合、この入力された操作情報によって指定される磁気誘導方向および磁気誘導位置に応じた磁界の発生を磁界制御部８に指示する。
【００３４】
表示部５は、液晶ディスプレイ等の各種ディスプレイを用いて実現され、体外制御部４によって表示指示された各種情報を表示する。具体的には、表示部５は、体外制御部４における画像表示制御部４２の制御に基づいて、例えば、カプセル型内視鏡１０が撮像した被検体の体内画像群を表示する。また、表示部５は、かかる体内画像群の中から入力部６の入力操作によって選択またはマーキングされた体内画像の縮小画像、被検体の患者情報および検査情報等を表示する。
【００３５】
入力部６は、キーボードおよびマウス等の入力デバイスを用いて実現され、医師等の操作者による入力操作に応じて、体外制御部４に各種情報を入力する。入力部６によって体外制御部４に入力される各種情報として、例えば、体外制御部４に対して指示する指示情報、被検体の患者情報および検査情報等が挙げられる。なお、被検体の患者情報は、被検体を特定する特定情報であり、例えば、被検体の患者名、患者ＩＤ、生年月日、性別、年齢等である。また、被検体の検査情報は、被検体の消化管内部にカプセル型内視鏡１０を導入して消化管内部を観察する検査を特定する特定情報であり、例えば、検査ＩＤ、検査日等である。また、入力部６は、上述した磁界発生部２によるカプセル型内視鏡１０に磁気誘導を操作するための操作情報を入力する。
【００３６】
入力部６は、磁気誘導操作対象であるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導方向や磁気誘導位置等のカプセル型内視鏡１０を磁気で誘導するための操作情報を体外制御部４に入力する操作入力部６０を備える。操作入力部６０は、ジョイスティック、各種ボタンおよび各種スイッチを備えた構成を有し、このジョイスティック等が操作者によって操作されることによって、操作情報を体外制御部４に入力する。
【００３７】
記憶部７は、フラッシュメモリまたはハードディスク等の書き換え可能に情報を保存する記憶メディアを用いて実現される。記憶部７は、体外制御部４が記憶指示した各種情報を記憶し、記憶した各種情報の中から体外制御部４が読み出し指示した情報を体外制御部４に送出する。なお、かかる記憶部７が記憶する各種情報として、例えば、カプセル型内視鏡１０によって撮像された被検体の体内画像群の各画像データ、表示部５に表示された各体内画像の中から入力部６の入力操作によって選択された体内画像のデータ、被検体の患者情報等の入力部６による入力情報等が挙げられる。
【００３８】
磁界制御部８は、体外制御部４に指示された指示情報に基づいて磁界発生部２に対する電力供給部９の通電量を制御し、この電力供給部９の制御を通して、この操作情報に基づく磁気誘導方向および磁気誘導位置に応じたカプセル型内視鏡１０の磁気誘導に必要な誘導用磁界を発生するように磁界発生部２を制御する。
【００３９】
電力供給部９は、体外制御部４および磁界制御部８の制御に基づいて、上述した誘導用磁界を発生させるために必要な電力（例えば交流電流）を磁界発生部２に供給する。この場合、電力供給部９は、磁界発生部２に含まれる複数のコイルの各々に対して必要な電力を適宜供給する。なお、上述した磁界発生部２による誘導用磁界の磁界方向および磁界強度は、かかる電力供給部９から磁界発生部２内の各コイルへの通電量によって制御される。
【００４０】
つぎに、カプセル型内視鏡１０について説明する。図２は、図１に示すカプセル型内視鏡の一構成例を示す断面模式図である。図２に示すように、カプセル型内視鏡１０は、被検体の臓器内部に導入し易い大きさに形成された外装であるカプセル型筐体１２と、互いに異なる撮像方向の被写体の画像を撮像する撮像部１１Ａ，１１Ｂとを備える。また、カプセル型内視鏡１０は、撮像部１１Ａ，１１Ｂによって撮像された各画像を外部に無線送信する無線通信部１６と、カプセル型内視鏡１０の各構成部を制御する制御部１７と、カプセル型内視鏡１０の各構成部に電力を供給する電源部１８とを備える。さらに、カプセル型内視鏡１０は、上述した磁界発生部２による磁気誘導を可能にするための永久磁石１９を備える。
【００４１】
カプセル型筐体１２は、被検体の臓器内部に導入可能な大きさに形成された外装ケースであり、筒状筐体１２ａの両側開口端をドーム形状筐体１２ｂ，１２ｃによって塞いで実現される。ドーム形状筐体１２ｂ，１２ｃは、可視光等の所定波長帯域の光に対して透明なドーム形状の光学部材である。筒状筐体１２ａは、可視光に対して略不透明な有色の筐体である。かかる筒状筐体１２ａおよびドーム形状筐体１２ｂ，１２ｃによって形成されるカプセル型筐体１２は、図２に示すように、撮像部１１Ａ，１１Ｂ、無線通信部１６、制御部１７、電源部１８および永久磁石１９を液密に内包する。
【００４２】
撮像部１１Ａ，１１Ｂは、互いに異なる撮像方向の画像を撮像する。具体的には、撮像部１１Ａは、ＬＥＤ等の照明部１３Ａと、集光レンズ等の光学系１４Ａと、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤ等の撮像素子１５Ａとを有する。照明部１３Ａは、撮像素子１５Ａの撮像視野Ｓ１に白色光等の照明光を発光して、ドーム形状筐体１２ｂ越しに撮像視野Ｓ１内の被写体（例えば被検体内部における撮像視野Ｓ１側の臓器内壁）を照明する。光学系１４Ａは、この撮像視野Ｓ１からの反射光を撮像素子１５Ａの撮像面に集光して、撮像素子１５Ａの撮像面に撮像視野Ｓ１の被写体画像を結像する。撮像素子１５Ａは、この撮像視野Ｓ１からの反射光を撮像面を介して受光し、この受光した光信号を光電変換処理して、この撮像視野Ｓ１の被写体画像、すなわち被検体の体内画像を撮像する。撮像部１１Ｂは、ＬＥＤ等の照明部１３Ｂと、集光レンズ等の光学系１４Ｂと、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤ等の撮像素子１５Ｂとを有する。照明部１３Ｂは、撮像素子１５Ｂの撮像視野Ｓ２に白色光等の照明光を発光して、ドーム形状筐体１２ｃ越しに撮像視野Ｓ２内の被写体（例えば被検体内部における撮像視野Ｓ２側の臓器内壁）を照明する。光学系１４Ｂは、この撮像視野Ｓ２からの反射光を撮像素子１５Ｂの撮像面に集光して、撮像素子１５Ｂの撮像面に撮像視野Ｓ２の被写体画像を結像する。撮像素子１５Ｂは、この撮像視野Ｓ２からの反射光を撮像面を介して受光し、この受光した光信号を光電変換処理して、この撮像視野Ｓ２の被写体画像、すなわち被検体の体内画像を撮像する。
【００４３】
なお、カプセル型内視鏡１０が図２に示すように長軸２１ａ方向の前方および後方を撮像する２眼タイプのカプセル型医療装置である場合、かかる撮像部１１Ａ，１１Ｂの各光軸は、カプセル型筐体１２の長手方向の中心軸である長軸２１ａと略平行あるいは略一致する。また、かかる撮像部１１Ａ，１１Ｂの撮像視野Ｓ１，Ｓ２の各方向、すなわち撮像部１１Ａ，１１Ｂの各撮像方向は、互いに反対方向である。
【００４４】
無線通信部１６は、アンテナ１６ａを備え、上述した撮像部１１Ａ，１１Ｂによって撮像された各画像をアンテナ１６ａを介して外部に順次無線送信する。具体的には、無線通信部１６は、撮像部１１Ａまたは撮像部１１Ｂが撮像した被検体の体内画像の画像信号を制御部１７から取得し、この取得した画像信号に対して変調処理等を行って、この画像信号を変調した無線信号を生成する。無線通信部１６は、かかる無線信号をアンテナ１６ａを介して外部の送受信部３に送信する。
【００４５】
制御部１７は、カプセル型内視鏡１０の構成部である撮像部１１Ａ，１１Ｂおよび無線通信部１６の各動作を制御し、且つ、かかる各構成部間における信号の入出力を制御する。具体的には、制御部１７は、照明部１３Ａが照明した撮像視野Ｓ１内の被写体の画像を撮像素子１５Ａに撮像させ、照明部１３Ｂが照明した撮像視野Ｓ２内の被写体の画像を撮像素子１５Ｂに撮像させる。また、制御部１７は、画像信号を生成する信号処理機能を有する。制御部１７は、撮像素子１５Ａから撮像視野Ｓ１の体内画像データを取得し、その都度、この体内画像データに対して所定の信号処理を行って、撮像視野Ｓ１の体内画像データを含む画像信号を生成する。これと同様に、制御部１７は、撮像素子１５Ｂから撮像視野Ｓ２の体内画像データを取得し、その都度、この体内画像データに対して所定の信号処理を行って、撮像視野Ｓ２の体内画像データを含む画像信号を生成する。制御部１７は、かかる各画像信号を時系列に沿って外部に順次無線送信するように無線通信部１６を制御する。
【００４６】
電源部１８は、ボタン型電池等またはキャパシタ等の蓄電部であって、磁気スイッチ等のスイッチ部とを用いて実現される。電源部１８は、外部から印加された磁界によって電源のオンオフ状態を切り替え、オン状態の場合に蓄電部の電力をカプセル型内視鏡１０の各構成部（撮像部１１Ａ，１１Ｂ、無線通信部１６および制御部１７）に適宜供給する。また、電源部１８は、オフ状態の場合、かかるカプセル型内視鏡１０の各構成部への電力供給を停止する。
【００４７】
永久磁石１９は、上述した磁界発生部２によるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導を可能にするためのものである。永久磁石１９は、上述した撮像部１１Ａ，１１Ｂに対して相対的に固定された状態でカプセル型筐体１２の内部に固定配置される。この場合、永久磁石１９は、撮像素子１５Ａ，１５Ｂの各撮像面の上下方向に対して相対的に固定された既知の方向に磁化する。
【００４８】
次に、磁界発生部２が発生する磁界の種類について説明する。磁界発生部２は、いわゆる均一磁界のほか、ピーク磁界と勾配磁界とを発生することが可能である。ピーク磁界は、図３のピーク磁界Ｍｐに示すように、水平面に対して鉛直な方向に磁界強度のピークを持つ磁界である。ピーク磁界Ｍｐは、この磁界強度のピーク位置に永久磁石１９を引き付けてカプセル型内視鏡１０を拘束することが可能である。すなわち、ピーク磁界Ｍｐは、水平方向の任意の位置にカプセル型内視鏡１０の永久磁石１９を引き付けてカプセル型内視鏡１０を拘束する。磁界発生部２は、たとえば、ピーク磁界Ｍｐのピーク位置を、矢印Ｙ１のように位置Ｐ１から位置Ｐ２に移動させることによって、カプセル型内視鏡１０を矢印Ｙ２のように位置Ｐ１から位置Ｐ２に移動させることができる。そして、勾配磁界は、図４の勾配磁界Ｍｓに示すように、所定の磁界強度を有する磁力線の分布が疎から密に傾く磁気勾配を有する。この勾配磁界は、磁界強度の分布が疎から密に傾く方向へ永久磁石１９を付勢する。磁界発生部２は、たとえば、左斜め上方向から右斜め下方向に向かって磁力線の分布が疎から密に傾く勾配磁界Ｍｓ、すなわち、勾配が左斜め上方向から右斜め下方向を向く勾配磁界Ｍｓを発生する。この勾配磁界Ｍｓは、左斜め上方向から右斜め下方向に向かって移動する磁気引力をカプセル型内視鏡１０の永久磁石１９に与えるため、永久磁石１９を矢印Ｙ３に示す方向へ付勢する。これによって、勾配磁界Ｍｓは、カプセル型内視鏡１０を矢印Ｙ３に示す方向へ移動させる。
【００４９】
たとえば、液体内を浮揚するカプセル型内視鏡１０を胃の底部に押し付ける場合には、下方向の磁気引力を生じさせるために、下方向の勾配を有する勾配磁界を発生する必要がある。そして、この下方向の勾配磁界に応じた磁気引力が、カプセル型内視鏡１０の重力と浮力との合力（この場合には上方向を向く。）より大きくなければ、液体内を浮揚するカプセル型内視鏡１０を胃の底部に押し付けることができない。したがって、カプセル型内視鏡１０の重力と浮力との合力よりも大きくなる磁気引力に対する勾配の勾配磁界であれば、カプセル型内視鏡１０を胃の底部に押し付けることができる。そして、勾配磁界の勾配に応じた下方向の磁気引力が、カプセル型内視鏡１０の重力と浮力との合力よりも小さくなった場合に、カプセル型内視鏡１０は浮き始める。
【００５０】
このように、カプセル型内視鏡１０を移動させることができる磁気引力に対応する勾配磁界の勾配は、カプセル型内視鏡１０の重力およびカプセル型内視鏡１０の浮力によって決まるものである。カプセル型内視鏡１０の重力およびカプセル型内視鏡１０の浮力は、カプセル型内視鏡１０の質量、体積および磁気モーメントといったカプセル型内視鏡１０の物理的パラメータ、および、カプセル型内視鏡１０が浮揚する液体の密度といった液体の物理的パラメータによって決まる。このため、カプセル型内視鏡１０が動作可能である勾配磁界の勾配は、カプセル型内視鏡１０の質量、体積および磁気モーメント、および、カプセル型内視鏡１０が浮揚する液体の密度によって決まる。
【００５１】
そこで、実施の形態１においては、カプセル型内視鏡１０が動作可能である勾配を予め求めておき、このカプセル型内視鏡１０が動作可能である勾配の鉛直方向の位置を変化させた勾配磁界を磁界発生部２に発生させ、カプセル型内視鏡１０が動き始めた勾配磁界の勾配分布をもとに鉛直方向のカプセル型内視鏡１０の位置を求める。
【００５２】
具体的には、図５に示すように、カプセル型内視鏡１０が動き始めることが可能な勾配に対応する磁力線Ｌｇの疎密パターンＰｓ０を求めておく。そして、たとえば、この疎密パターンＰｓ０が、たとえば図６のように、鉛直方向の位置Ｈｓ１に位置する勾配分布パターンＭｓ１の勾配磁界、鉛直方向の位置Ｈｓ２に位置する勾配分布パターンＭｓ２の勾配磁界、鉛直方向の位置Ｈｓ３に位置する勾配分布パターンＭｓ３の勾配磁界を段階的に磁界発生部２に発生させる。そして、これらの勾配磁界のうち、いずれの勾配磁界を発生させたときに動き始めるかを確認する。
【００５３】
カプセル型内視鏡１０が動き始める場合とは、このカプセル型内視鏡１０が位置する場所に、疎密パターンＰｓ０に対応する勾配の磁界が発生していた場合である。したがって、疎密パターンＰｓ０に対応する勾配の位置が、カプセル型内視鏡１０の位置であるといえる。このため、カプセル型内視鏡１０が動き始めたときに発生していた勾配磁界を確認し、この勾配磁界における疎密パターンＰｓ０の鉛直方向の位置を求めることで、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置を求めている。図６に示す場合には、勾配分布パターンＭｓ１の勾配磁界を発生させた場合にカプセル型内視鏡１０が動き出した場合には、鉛直方向では位置Ｈｓ１にカプセル型内視鏡１０が位置しているものと判断でき、勾配分布パターンＭｓ２の勾配磁界を発生させた場合にカプセル型内視鏡１０が動き出した場合には、鉛直方向では位置Ｈｓ２にカプセル型内視鏡１０が位置しているものと判断でき、勾配分布パターンＭｓ３の勾配磁界を発生させた場合にカプセル型内視鏡１０が動き出した場合には、鉛直方向では位置Ｈｓ３にカプセル型内視鏡１０が位置しているものと判断できる。
【００５４】
そして、実施の形態１では、上記のように求めたカプセル型内視鏡１０の位置において最適な磁気引力が生じるように磁界を設定するキャリブレーション処理を行なっている。そこで、次に、図１に示すカプセル型医療装置用誘導システムにおけるキャリブレーション処理について説明する。図７は、図１に示すカプセル型医療装置用誘導システム１におけるキャリブレーション処理の処理手順を説明するフローチャートである。
【００５５】
図７に示すように、まず、キャリブレーション開始指示として、カプセル型内視鏡１０の位置検出の開始を指示する指示情報が操作入力部６０から体外制御部４に入力されることによって、キャリブレーション処理が開始される（ステップＳ２）。
【００５６】
たとえば、操作入力部６０は、図８に例示するように、たとえば、キャリブレーションボタン６１ｓ、２つのジョイスティック６２ｊ，６２ｋ、勾配アップボタン６４ｕおよび勾配ダウンボタン６４ｄによって構成されている。このうち、キャリブレーションボタン６１ｓは、押圧されることによって、カプセル型内視鏡１０の位置検出の開始を指示する指示情報、および、カプセル型内視鏡１０の動き初めたことを示す動き初め情報を体外制御部４に入力する。なお、勾配アップボタン６４ｕは、押圧されることによって、磁界発生部２が発生させる勾配磁界として、これまで発生させていた勾配磁界よりも、カプセル型内視鏡１０が動き始めることが可能な勾配が鉛直方向の一段階上側に位置する勾配分布パターンを有する勾配磁界を指示する勾配パターンアップ情報を体外制御部４に入力する。また、勾配ダウンボタン６４ｄは、押圧されることによって、磁界発生部２が発生させる勾配磁界として、これまで発生させていた勾配磁界よりも、カプセル型内視鏡１０が動き始めることが可能な勾配が鉛直方向の一段階下側に位置する勾配分布パターンを有する勾配磁界を指示する勾配パターンダウン情報を体外制御部４に入力する。また、ジョイスティック６２ｊ，６２ｋは、上下方向および左右方向に傾動操作可能であり、上下方向または左右方向に傾動操作されることによって、磁界発生部２によるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導を３次元的に操作するための操作情報を体外制御部４に入力する。
【００５７】
そして、体外制御部４では、画像受信部４１が送受信部３が順次受信した体内画像を順次取得する画像受信処理を開始し（ステップＳ４）、続いて、画像表示制御部４２は、送受信部３が順次受信した体内画像を表示部５に表示させる画像表示処理を開始する（ステップＳ６）。
【００５８】
そして、磁界制御指示部４５は、初期条件にて磁界発生部２に勾配磁界を発生させる（ステップＳ８）。この場合、磁界制御指示部４５は、カプセル型内視鏡１０の浮力とカプセル型内視鏡１０の重力との合力の方向に対して逆方向の勾配を有する勾配磁界を発生させる。そして、磁界制御指示部４５は、初期状態として液体の上部境界面あるいは下部境界面の少なくとも一方を基準面としてカプセル型内視鏡１０を該基準面に接触させる勾配磁界を磁界発生部２に発生させる。この場合に磁界発生部２が発生する勾配磁界は、鉛直方向の位置によって異なる勾配を有するものである。
【００５９】
たとえば、磁界制御指示部４５は、図９の矢印Ｙ１０のように、胃内部の液体３０を浮揚するカプセル型内視鏡１０に対して、カプセル型内視鏡１０の浮力及び重力の上向きの合力の大きさよりも、十分に大きな下向きの磁気引力を生じる勾配磁界を発生させて、カプセル型内視鏡１０を、液体３０の下部境界面である底部の胃壁３１に押し付けるように接触させる。そして、磁界制御指示部４５は、初期条件として、カプセル型内視鏡１０が動き始めることが可能な勾配が、カプセル型内視鏡１０が誘導される胃の底部の胃壁３１よりも鉛直方向上側に位置する勾配分布パターンを有する勾配磁界を磁界発生部２に発生させる。
【００６０】
そして、磁界制御指示部４５は、入力部６からカプセル型内視鏡１０が動き始めたことを示す動き始め情報が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１０）。磁界制御指示部４５は、入力部６からカプセル型内視鏡１０が動き始めたことを示す動き始め情報が入力されていないと判断した場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、次に磁界発生部２に発生させる勾配磁界の勾配変更パターンの指示があるか否かを判断する（ステップＳ１２）。磁界制御指示部４５は、勾配磁界の勾配変更パターンの指示がないと判断した場合には（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１０に戻り、再度動き始め情報がある否かを判断する。一方、磁界制御指示部４５は、勾配磁界の勾配変更パターンの指示があると判断した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、勾配変更パターンの指示にしたがって、磁界発生部２に発生させる勾配磁界の勾配分布パターンを変更し（ステップＳ１４）、変更した勾配分布パターンを有する勾配磁界を磁界発生部２に発生させた後（ステップＳ１６）、ステップＳ１０に戻り、再度動き始め情報がある否かを判断する。
【００６１】
たとえば、図９に示すように、浮揚するカプセル型内視鏡１０を底側の胃壁３１に下向きに押し付けている場合を例に説明する。操作者は、図９に示す場合においては、矢印Ｙ１１のように底部の胃壁３１からのカプセル型内視鏡１０の浮上を確認できなかった場合には、カプセル型内視鏡１０を浮上させるために下方向の磁気引力を小さくさせる必要があるため、勾配ダウンボタン６４ｄを押圧する。これによって、勾配ダウンボタン６４ｄは、勾配パターンダウン情報を体外制御部４に入力する。
【００６２】
磁界制御指示部４５は、磁界発生部２が発生させる勾配磁界として、これまで発生させていた勾配磁界よりも、カプセル型内視鏡１０が動き始めることが可能な勾配が鉛直方向の一段階下側に位置する勾配分布パターンを有する勾配磁界に変更する。すなわち、磁界発生部２に、これまで発生させていた勾配磁界よりも勾配を緩めて勾配磁界を発生させる。言い換えると、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に、基準面となる底部の胃壁３１からカプセル型内視鏡１０が上方向に離れるように磁界発生部２に発生させる勾配磁界の勾配分布を段階的に変化させる。
【００６３】
磁界制御指示部４５は、たとえば初期条件として、図６に示す勾配分布パターンＭｓ１を有する勾配磁界を発生させ、この場合に勾配パターンダウン情報が入力された場合には、カプセル型内視鏡１０が動き始めることが可能な勾配に対応する疎密パターンＰｓ０が、一段階下に位置する勾配分布パターンＭｓ２を磁界発生部２に発生させる。
【００６４】
このように、操作者は、カプセル型内視鏡１０が浮き始めることが確認できるまで、勾配ダウンボタン６４ｄを押し続ければよい。この結果、カプセル型内視鏡１０が動き始めることが可能な勾配の鉛直方向における位置を段階的に下がることとなる。すなわち、図１０の矢印のように勾配を下げることによって、カプセル型内視鏡１０に作用する下方向の磁気引力を下げている。また、操作者は、カプセル型内視鏡１０が浮きすぎてしまった場合には、勾配アップボタン６４ｕを押して勾配を上げればよい。そして、操作者は、勾配アップボタン６４ｕおよび勾配ダウンボタン６４ｄを押して調整することによって、カプセル型内視鏡１０が図９の矢印Ｙ１１のように底部の胃壁３１から浮き始めたことを確認した場合、図８に示すキャリブレーションボタン６１ｓを再度押す。この結果、操作入力部６０から動き始め情報が入力される。
【００６５】
磁界制御指示部４５が入力部６からカプセル型内視鏡１０が動き始めたことを示す動き始め情報が入力されたと判断した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、位置検出部４６に、この動き始め情報が入力された場合に磁界発生部２が発生していた勾配磁界の勾配分布パターンを示す情報を出力する。位置検出部４６は、この動き始め情報が入力された場合に磁界発生部２が発生していた勾配磁界の勾配分布パターンをもとに、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置を検出する位置検出処理を行なう（ステップＳ１８）。
【００６６】
そして、磁界制御指示部４５は、位置検出部４６によって検出されたカプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置をもとに磁界発生部２に発生させる磁界を設定するキャリブレーション処理を行ない（ステップＳ２０）、キャリブレーション処理を終了する。
【００６７】
ここで、位置検出部４６は、磁界発生部２が発生させる各勾配磁界ごとに、カプセル型内視鏡１０が動き始めることが可能な勾配の鉛直方向の位置を対応づけた対応関係をもとに位置検出処理を行なっている。たとえば、磁界発生部２が図６に示す勾配分布パターンＭｓ１〜Ｍｓ３の勾配磁界を段階的に発生する場合には、図１１に示すような、各勾配分布パターンＭｓ１〜Ｍｓ３ごとに、カプセル型内視鏡１０が動き始める勾配の範囲Ａと、この勾配の鉛直方向の各位置Ｈｓ１〜Ｈｓ３とを対応づけた対応関係を予め求めておく。位置検出部４６は、この図１１のような対応関係をもとにカプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置を検出する。図９に示すように勾配磁界の勾配を緩める場合には、図１０に示すカプセル型内視鏡１０が浮き始める勾配の範囲Ａがカプセル型内視鏡１０の動き始めの勾配に対応するため、カプセル型内視鏡１０が動き始める勾配の範囲Ａに対する勾配分布パターンＭｓ１〜Ｍｓ３における鉛直方向の位置が予め求められる。なお、図１０、図１１に示すように、カプセル型内視鏡１０が動き始める勾配は、カプセル型内視鏡の物理的パラメータと、体内の液体の物理的パラメータのばらつきを考慮して幅（範囲Ａ）を有するように設定される。なお、代表値（範囲Ａの中央値、最大値、最小値等）を用いて位置を検出しても良い。
【００６８】
そこで、図１２を参照して、図７に示す位置検出処理について説明する。図１２は、図７に示す位置検出処理の処理手順を示すフローチャートである。図１２に示すように、位置検出部４６は、磁界制御指示部４５による出力情報をもとに、動き始め情報が入力された場合の磁界発生部２における勾配磁界の勾配分布パターンを、動き始めの勾配分布パターンとして取得する（ステップＳ３２）。そして、位置検出部４６は、磁界発生部２が発生する各勾配磁界の勾配分布パターンと、カプセル型内視鏡１０の動き始めの勾配の鉛直方向の位置との対応関係を参照する（ステップＳ３４）。この対応関係は、たとえば体外制御部４に設けられるメモリに記憶されている。次いで、位置検出部４６は、参照した対応関係をもとに、ステップＳ３２において取得した、動き始め情報が入力された場合の磁界発生部２における勾配磁界の勾配分布パターンにおける、カプセル型内視鏡１０の動き始めの勾配の鉛直方向の位置を求め、この求めた鉛直方向の位置をカプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置として検出する（ステップＳ３６）。そして、位置検出部４６は、求めたカプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置を磁界制御指示部４５に出力する出力処理を行って（ステップＳ３８）、位置検出処理を終了する。
【００６９】
そして、磁界制御指示部４５は、位置検出部４６によって検出されたカプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置をもとにキャリブレーション処理（ステップＳ２０）を行っている。磁界制御指示部４５は、カプセル型内視鏡１０が実際に位置する臓器内部でカプセル型内視鏡１０を適正に移動させるため、このキャリブレーション処理（ステップＳ２０）において、実際にカプセル型内視鏡１０が位置する臓器内部の大きさと、位置検出部４５が検出した鉛直方向の位置をもとに、照準となる領域を設定する。そして、磁界制御指示部４５は、この照準となる領域内において、カプセル型内視鏡１０の誘導に最適な磁界を磁界発生部２に発生させるよう設定する。
【００７０】
図９に示す場合には、カプセル型内視鏡１０の動き始めは、基準面となる底部の胃壁３１からの浮き始めとなり、底部の胃壁３１にカプセル型内視鏡１０が接触した状態での位置を検出しているため、実際には、この底部の胃壁３１よりも上部領域でカプセル型内視鏡１０を誘導することとなる。
【００７１】
そこで、磁界制御指示部４５は、実際に検出されたカプセル型内視鏡１０の位置よりも上の領域に最適な磁界を発生させるよう設定している。すなわち、磁界制御指示部４５は、位置検出部４６によって検出されたカプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置に対し基準面とは逆方向側の領域に、カプセル型医療装置の誘導に最適な磁界を磁界発生部２に発生させる。
【００７２】
磁界制御指示部４５がピーク磁界に関する最適設定を行う場合について説明する。磁界制御指示部４５は、位置検出部４６が検出したカプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置をもとに、照準となる領域を設定し、この照準領域を照準としたピーク磁界を磁界発生部２に発生させるよう設定する。図１３は、鉛直軸と平行となる面におけるピーク磁界の発生位置を示す図である。位置検出部４６の検出結果をもとに図１３に示す誘導領域Ｍ２をカプセル型内視鏡１０が移動する場合を例に説明する。磁界制御指示部４５は、磁界発生部２が、実際にカプセル型内視鏡１０が位置する誘導領域Ｍ２から鉛直軸上方向にずれた位置Ｈ１を照準としたピーク磁界Ｍｐ０を発生していた場合、矢印Ｙ２０に示すように、磁界発生部２が発生するピーク磁界を、誘導領域Ｍ２の中心位置を照準としたピーク磁界Ｍｐ１に変更する。すなわち、磁界制御指示部４５は、ピーク磁界Ｍｐ０の各ピーク位置を、誘導領域Ｍ２からのずれ分下方向に移動させる。ピーク磁界Ｍｐ０，Ｍｐ１のピーク位置を示す曲線のように、ピーク磁界のピークは、常に鉛直軸方向と平行となる面で見た場合、鉛直軸ＬＡｐ上に位置するのではなく、カプセル型内視鏡１０の旋回方向の姿勢に応じて、鉛直軸ＬＡｐを中心に弧を描くように移動する。したがって、磁界発生部２に発生させるピーク磁界をピーク磁界Ｍｐ１に設定することによって、誘導領域Ｍ２において、カプセル型内視鏡１０の旋回方向の姿勢を変更したときに発生する、鉛直軸ＬＡｐからの水平方向のピーク位置のずれが最小限となる。
【００７３】
元のピーク磁界Ｍｐ０は、誘導領域の最下端である位置Ｈ０においては鉛直軸ＬＡｐから水平方向に大きくずれた位置にピークを有する。このピーク磁界Ｍｐ０を用いて鉛直軸ＬＡｐ上に位置していたカプセル型内視鏡１０ａに対してその場で旋回させる回転操作を指示した場合には、カプセル型内視鏡１０ａは、このピーク磁界によって鉛直軸ＬＡｐからずれたピーク位置に拘束されてしまい、鉛直軸ＬＡｐ上ではなく、矢印Ｙ２１のように鉛直軸ＬＡｐを大きく旋回するように、回転してしまう。これに対し、新たに設定したピーク磁界Ｍｐ１の場合には、誘導領域Ｍ２において鉛直軸ＬＡｐからの水平方向のピーク位置のずれが最小限となる。このため、このピーク磁界Ｍｐ１を用いて鉛直軸ＬＡｐ上に位置していたカプセル型内視鏡１０ｂに対してその場で旋回させる回転操作を指示した場合には、矢印Ｙ２２のようにほぼ鉛直軸ＬＡｐ上で回転することができる。
【００７４】
このように、磁界制御指示部４５は、実際にカプセル型内視鏡１０の位置する誘導領域を照準として磁界発生部２にピーク磁界を発生させるため、カプセル型内視鏡１０を操作入力部６０の操作情報にしたがって正確に誘導することができる。
【００７５】
磁界発生部２による磁界によって生じる鉛直方向の磁気引力は、鉛直方向の位置によってそれぞれ異なる。すなわち、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置によって、カプセル型内視鏡１０に作用する上下方向の磁気引力が異なる。図１４（１）のように、鉛直軸下方向の磁気引力が発生するように磁界を発生させた場合であっても、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置によって作用する鉛直下方向の磁気引力が異なるため、カプセル型内視鏡１０が浮く領域と沈む領域が発生する。従来では、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向をもとに発生磁界を調整することはなかった。すなわち、従来では、照準となる領域は一律で定められており、この領域内で最適な磁気引力が発生するように磁界発生が設定されていた。このため、操作者がカプセル型内視鏡を沈ませる操作を行った場合であっても、実際にカプセル型内視鏡が照準領域から鉛直方向にずれていた場合には、沈ませるために必要な磁気引力がカプセル型内視鏡に作用せず、カプセル型内視鏡は沈まない場合があった。
【００７６】
実施の形態１においては、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置を検出し、実際にカプセル型内視鏡１０が移動する領域内に、操作入力部６０の操作に対応した磁気引力が正しく作用するように磁界を発生させている。したがって、実施の形態１では、操作者がカプセル型内視鏡１０を沈ませる操作を行った場合には、実際にカプセル型内視鏡１０が位置する領域を照準として、沈下に必要な磁気引力をカプセル型内視鏡１０に作用させるように磁界を発生させるため、操作者の指示どおりカプセル型内視鏡１０を沈ませることができる。このため、実施の形態１によれば、操作者によって指示された誘導動作でカプセル型内視鏡１０を正しく移動させることができる。
【００７７】
また、磁界発生部２による磁界の勾配は、前述したように鉛直方向の位置によってそれぞれ異なる。このため、磁界発生部２による磁界によって生じる水平方向の磁気引力は、水平方向の位置によってそれぞれ異なり、図１４（２）のように、水平方向の磁気引力が発生するように磁界を発生させた場合にはカプセル型内視鏡１０の水平方向の移動速度もそれぞれ異なってしまう。実施の形態１においては、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置を検出し、実際にカプセル型内視鏡１０が移動する領域内に、操作入力部６０の操作に対応した磁気引力が正しく作用するように磁界を発生させているため、水平方向の移動速度においても、操作者によって指示された誘導速度でカプセル型内視鏡１０を移動させることができることから、操作性を向上させることができる。
【００７８】
ここで、図７では、図９のように、胃内部の液体３０を浮揚するカプセル型内視鏡１０に対して下向きの磁気引力を発生させる勾配磁界を発生させて、カプセル型内視鏡１０を、液体３０の下部境界面である底部の胃壁３１に押し付けるように接触させた場合を初期条件として説明したが、もちろんこれに限らず、浮くカプセル型内視鏡１０を上部境界面の液面３０ｓに接触させる場合を初期条件として設定してもよい。
【００７９】
この場合、磁界制御指示部４５は、図７のステップＳ２において、図１５の矢印Ｙ１０ａのように、胃内部の液体３０を浮揚するカプセル型内視鏡１０に対して、カプセル型内視鏡１０の浮力及び重力の上向きの合力の大きさよりも、十分に小さな下向き、もしくは上向きの磁気引力を生じる勾配磁界を磁界発生部２に発生させて、カプセル型内視鏡１０を、液体３０の上部境界面である液面３０ｓに接触させる。すなわち、磁界制御指示部４５は、初期条件として、カプセル型内視鏡１０が動き始めることが可能な勾配が、胃の液面３０ｓよりも鉛直方向下側に位置する勾配分布パターンを有する勾配磁界を磁界発生部２に発生させる。
【００８０】
この図１５に示す場合には、操作者は、図９の矢印Ｙ１１のように液面３０ｓからのカプセル型内視鏡１０の沈下を確認できなかった場合には、カプセル型内視鏡１０を沈下させるために下方向の磁気引力を大きくさせる必要があるため、勾配アップボタン６４ｕを押圧する。これによって、勾配アップボタン６４ｕは、勾配パターンアップ情報を体外制御部４に入力する（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）。この結果、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２が発生させる勾配磁界として、これまで発生させていた勾配磁界よりも、カプセル型内視鏡１０が動き始めることが可能な勾配が鉛直方向の一段階上側に位置する勾配分布パターンを有する勾配磁界に変更する（ステップＳ１４）。この結果、磁界発生部２に、これまで発生させていた勾配磁界よりも勾配を強くして勾配磁界を発生させることとなる（ステップＳ１６）。言い換えると、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に、基準面となる液面３０ｓからカプセル型内視鏡１０が下方向に離れるように磁界発生部２に発生させる勾配磁界の勾配分布を段階的に変化させる。
【００８１】
このように、操作者は、カプセル型内視鏡１０の沈みはじめを確認できるまで勾配アップボタン６４ｕを押し続ければよい。この結果、カプセル型内視鏡１０が動き始めることが可能な勾配の鉛直方向における位置を段階的に上げることとなる。そして、操作者は、カプセル型内視鏡１０が図１５の矢印Ｙ１１ｂのように液面３０ｓから沈み始めたことを確認した場合、図８に示すキャリブレーションボタン６１ｓを再度押す。この結果、操作入力部６０から動き始め情報が入力される。
【００８２】
なお、磁界発生部２は、磁界発生部２に、液面の表面張力に対抗可能である強度の高い磁界を一時的に発生させてから、勾配アップボタン６４ｕおよび勾配ダウンボタン６４ｄの操作指示に対応する磁界を発生させて、カプセル型内視鏡１０の表面張力による影響を疎外させてもよい。この場合、磁界発生部２に、鉛直方向のうち下向きに一時的に強い磁界を発生させてカプセル型内視鏡１０を液面３０ｓから液体３０内に移動させる。また、磁界発生部２に、高速でティルティング動作させる磁界を発生させて、カプセル型内視鏡１０の姿勢を高速で変化させてもよい。この場合、このティルティング動作によって、液面３０ｓから露出するカプセル型内視鏡１０の側壁に液体がかけられ、表面張力の影響がなくなる。
【００８３】
そして、位置検出部４６に、この動き始め情報が入力された場合に磁界発生部２が発生していた勾配磁界の勾配分布パターンをもとに、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置を検出する位置検出処理を行ない（ステップＳ１８）、磁界制御指示部４５は、キャリブレーション処理を行なう（ステップＳ２０）。図１５に示す場合には、カプセル型内視鏡１０の動き始めは、基準面となる液面３０ｓからの沈み始めとなるため、実際には、液面３０ｓよりも下部領域でカプセル型内視鏡１０を誘導することとなる。このため、磁界制御指示部４５は、位置検出部４６によって検出されたカプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置に対し基準面とは逆方向側の下部領域に、カプセル型医療装置の誘導に最適な磁界を磁界発生部２に発生させる。
【００８４】
また、実施の形態１では、液体３０を浮揚するカプセル型内視鏡１０を例に説明したが、もちろん液体内を沈下するカプセル型内視鏡を用いる場合にも適用可能である。このうち、底部の胃壁３１を基準面とする場合には、磁界制御指示部４５は、図７のステップＳ２において、胃内部の液体を沈下するカプセル型内視鏡に対して、カプセル型内視鏡の浮力及び重力の下向きの合力の大きさよりも、十分に小さな上向き、もしくは下向きの磁気引力を生じる勾配磁界を磁界発生部２に発生させて、カプセル型内視鏡を底部の胃壁に接触させる。すなわち、磁界制御指示部４５は、初期条件として、カプセル型内視鏡が動き始めることが可能な勾配が、底部の胃壁よりも鉛直方向下側に位置する勾配分布パターンを有する勾配磁界を磁界発生部２に発生させる。
【００８５】
そして、操作者は、矢印Ｙ１１ｂのように底部の胃壁からの浮き上がりを確認できなかった場合には、カプセル型内視鏡を浮上させるために上方向の磁気引力を大きくさせる必要があるため、勾配アップボタン６４ｕを押圧する。これによって、勾配アップボタン６４ｕは、勾配パターンアップ情報を体外制御部４に入力し（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、この結果、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２が発生させる勾配磁界として、これまで発生させていた勾配磁界よりも、カプセル型内視鏡が動き始めることが可能な勾配が鉛直方向の一段階上側に位置する勾配分布パターンを有する勾配磁界に変更する（ステップＳ１４）。そして、磁界発生部２に、これまで発生させていた勾配磁界よりも勾配を強くして勾配磁界を発生させることとなる（ステップＳ１６）。
【００８６】
このように、操作者は、カプセル型内視鏡の浮き始めを確認できるまで勾配アップボタン６４ｕを押し続ければよい。この結果、カプセル型内視鏡が動き始めることが可能な勾配の鉛直方向における位置を段階的に上げることとなる。そして、操作者は、カプセル型内視鏡が底部の胃壁から浮き始めたことを確認した場合、図８に示すキャリブレーションボタン６１ｓを再度押す。この結果、操作入力部６０から動き始め情報が入力される。そして、位置検出部４６に、この動き始め情報が入力された場合に磁界発生部２が発生していた勾配磁界の勾配分布パターンをもとに、カプセル型内視鏡の鉛直方向の位置を検出する位置検出処理を行ない（ステップＳ１８）、磁界制御指示部４５は、キャリブレーション処理を行なう（ステップＳ２０）。この場合には、カプセル型内視鏡の動き始めは、基準面となる底部の胃壁からの浮き始めとなるため、実際には、底部の胃壁３１よりも上部領域でカプセル型内視鏡を誘導することとなる。このため、磁界制御指示部４５は、位置検出部４６によって検出されたカプセル型内視鏡の鉛直方向の位置に対し基準面とは逆方向側の上部領域に、カプセル型医療装置の誘導に最適な磁界を磁界発生部２に発生させる。
【００８７】
また、沈むカプセル型内視鏡を上部境界面の液面３０ｓに接触させる場合を初期条件として設定してもよい。この場合、磁界制御指示部４５は、図７のステップＳ２において、液体３０内を沈下するカプセル型内視鏡に対して、カプセル型内視鏡の浮力及び重力の下向きの合力の大きさよりも、十分に大きな上向きの磁気引力を生じる勾配磁界を磁界発生部２に発生させて、カプセル型内視鏡を、液体の上部境界面である液面に接触させる。すなわち、磁界制御指示部４５は、初期条件として、カプセル型内視鏡が動き始めることが可能な勾配が、カプセル型内視鏡が誘導される液面よりも鉛直方向上側に位置する勾配分布パターンの勾配磁界を磁界発生部２に発生させる。
【００８８】
操作者は、液面３０ｓからのカプセル型内視鏡の沈下を確認できなかった場合には、カプセル型内視鏡を沈下させるために上方向の磁気引力を小さくさせる必要があるため、勾配ダウンボタン６４ｄを押圧する。これによって、勾配ダウンボタン６４ｄは、勾配パターンダウン情報を体外制御部４に入力する（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）。この結果、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２が発生させる勾配磁界として、これまで発生させていた勾配磁界よりも、カプセル型内視鏡が動き始めることが可能な勾配が鉛直方向の一段階下側に位置する勾配分布パターンを有する勾配磁界に変更する（ステップＳ１４）。この結果、磁界発生部２に、これまで発生させていた勾配磁界よりも勾配を緩めて勾配磁界を発生させることとなる（ステップＳ１６）。言い換えると、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に、基準面となる液面３０ｓからカプセル型内視鏡が下方向に離れるように磁界発生部２に発生させる勾配磁界の勾配分布を段階的に変化させる。
【００８９】
このように、操作者は、カプセル型内視鏡の沈み始めを確認できるまで勾配ダウンボタン６４ｄを押し続ければよい。この結果、カプセル型内視鏡が動き始めることが可能な勾配の鉛直方向における位置を段階的に下げることとなる。そして、操作者は、カプセル型内視鏡が液面から沈み始めたことを確認した場合、図８に示すキャリブレーションボタン６１ｓを再度押す。この結果、操作入力部６０から動き始め情報が入力される。なお、磁界発生部２は、磁界発生部２に、液面の表面張力に対抗可能である強度の高い磁界を一時的に発生させてから、勾配アップボタン６４ｕおよび勾配ダウンボタン６４ｄの操作指示に対応する磁界を発生させて、カプセル型内視鏡の表面張力による影響を疎外させてもよい。
【００９０】
そして、位置検出部４６に、この動き始め情報が入力された場合に磁界発生部２が発生していた勾配磁界の勾配分布パターンをもとに、カプセル型内視鏡の鉛直方向の位置を検出する位置検出処理を行ない（ステップＳ１８）、磁界制御指示部４５は、キャリブレーション処理を行なう（ステップＳ２０）。この場合には、カプセル型内視鏡の動き始めは、基準面となる液面からの沈み始めとなるため、実際には、液面よりも下部領域でカプセル型内視鏡を誘導することとなる。このため、磁界制御指示部４５は、位置検出部４６によって検出されたカプセル型内視鏡の鉛直方向の位置に対し基準面とは逆方向側の下部領域に、カプセル型医療装置の誘導に最適な磁界を磁界発生部２に発生させる。
【００９１】
また、磁界の安定領域が狭い場合、キャリブレーション処理によって設定したカプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置が実際のカプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置と異なる場合がある。この場合、操作者は、旋回指示時におけるカプセル型内視鏡１０の位置変化の程度によってキャリブレーション処理よって設定された鉛直方向の位置が実際のカプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置と異なることを認識したときには、勾配アップボタン６４ｕおよび勾配ダウンボタン６４ｄを押すことで磁界を発生する領域を微調整することもできる。
【００９２】
また、キャリブレーションボタン６１ｓが一定時間押されることによって、磁界発生部２の磁界発生設定をキャリブレーションした状態に戻すようにしてもよい。勾配アップボタン６４ｕおよび勾配ダウンボタン６４ｄ押圧による調整でキャリブレーション位置が大きく外れてしまった場合には、操作者は、キャリブレーションボタン６１ｓを一定時間以上押し続けることでキャリブレーションした状態に磁界発生部２の磁界発生設定を戻すことができる。または、キャリブレーションボタン６１ｓが一定時間押されることによって、キャリブレーションを開始するまでのいわゆるデフォルト状態にリセットされるようにしてもよい。
【００９３】
また、図９に示す液体３０の下部境界面での位置検出と、図１５に示す液体３０の上部境界面での位置検出との両方を行うようにしてもよい。このとき、磁界制御指示部４５は、液体３０の下部境界面での位置検出でもとめられた位置と、液体３０の上部境界面での位置検出で求められた位置との間に、カプセル型医療装置の誘導に最適な磁界を磁界発生部２に発生させる。
【００９４】
このとき、カプセル型内視鏡１０が存在する領域の上限と下限を把握することができる。これにより、誘導される領域を正確に把握することができるため、より誘導に適した磁界をカプセル型内視鏡１０に印加することができるため、誘導性が向上する。
【００９５】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、カプセル型内視鏡１０の動作を検出する機能を加え、この動作検出結果をもとにカプセル型内視鏡１０が動き始めたか否かを判断してカプセル型内視鏡１０の位置検出処理を行う。
【００９６】
図１６は、実施の形態２にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。図１６に示すように、実施の形態２にかかるカプセル型医療装置用誘導システム２０１は、図１に示す体外制御部４に代えて、体外制御部２０４を備える。体外制御部２０４は、図１に示す体外制御部４と比較し、動作検出部２４３をさらに備える。また、体外制御部２０４は、図１に示す体外制御部４と比較し、位置検出部４６に代えて、動作検出部２４３の動作結果をもとにカプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置を検出する位置検出部２４６を備える。
【００９７】
動作検出部２４３は、カプセル型内視鏡１０の動作を検出する。動作検出部２４３は、カプセル型内視鏡１０から送受信部３に送られるデータをもとにカプセル型内視鏡１０の体内での動作を検出する。たとえば、動作検出部２４３は、カプセル型内視鏡１０から送信された被検体内の画像を解析し、カプセル型内視鏡１０の動作を検出する。また、動作検出部２４３は、カプセル型内視鏡１０から送信された信号の受信電界強度を連続的に検出し、信号の受信電界強度の変化からカプセル型内視鏡１０の動作を検出してもよい。たとえば、動作検出部２４３は、カプセル型内視鏡１０の体内での動作速度を検出する。
【００９８】
位置検出部２４６は、動作検出部２４３による検出結果をもとにカプセル型内視鏡１０が動き始めたか否かを判断し、カプセル型内視鏡１０が動き始めたと判断したときに磁界発生部２が発生していた勾配磁界の勾配分布を、動き始めの勾配分布パターンとして取得して、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置を検出する。
【００９９】
次に、図１６に示すカプセル型医療装置用誘導システム２０１におけるキャリブレーション処理について説明する。図１７は、図１６に示すカプセル型医療装置用誘導システムにおけるキャリブレーション処理の処理手順を説明するフローチャートである。
【０１００】
図１７に示すように、図７のステップＳ２〜ステップＳ８と同様に、キャリブレーション処理開始指示（ステップＳ２０２）が行われ、画像受信部４１による画像受信処理が開始され（ステップＳ２０４）、画像表示制御部４２による画像表示処理が開始される（ステップＳ２０６）。そして、磁界制御指示部４５は、初期条件にて磁界発生部２に勾配磁界を発生させる（ステップＳ２０８）。
【０１０１】
次に、動作検出部２４３は、カプセル型内視鏡１０から送受信部３に送られるデータをもとにカプセル型内視鏡１０の体内での動作速度を検出する動作検出処理を行い（ステップＳ２０９）、位置検出部２４６に動作検出結果を出力する。
【０１０２】
位置検出部２４６は、動作検出部２４３による動作検出結果をもとに、カプセル型内視鏡１０の動き始めが検出されたか否かを判断する（ステップＳ２１０）。磁界制御指示部４５は、カプセル型内視鏡１０の動き始めが検出されていないと判断した場合（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、磁界発生部２に発生させる勾配磁界の勾配分布パターンを１段階変更し（ステップＳ２１４）、変更した勾配分布パターンを有する勾配磁界を磁界発生部２に発生させた後（ステップＳ２１６）、カプセル型内視鏡１０の動き始めが検出されたか否かを判断する。
【０１０３】
そして、位置検出部２４６は、動作検出部２４３による動作検出結果をもとに、カプセル型内視鏡１０の動き始めが検出されたと判断した場合（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、位置検出部２４６は、磁界発生部２が発生していた勾配磁界の勾配分布パターンを示す情報を磁界制御指示部４５から取得し、図７に示すステップＳ１８と同様に、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置を検出する位置検出処理を行なう（ステップＳ２１８）。続いて、図７に示すステップＳ２０と同様に、磁界制御指示部４５は、位置検出部４６によって検出されたカプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置をもとに磁界発生部２に発生させる磁界を設定するキャリブレーション処理を行ない（ステップＳ２２０）、キャリブレーション処理を終了する。
【０１０４】
このように、実施の形態２においては、操作者によってキャリブレーションボタン６１ｓを一度押印されるだけで、動作検出部２４３による動作検出結果をもとにカプセル型内視鏡１０が動き始めを検出して位置検出処理およびキャリブレーション処理を自動で行うため、操作者による操作処理を簡略化することができ、操作性を向上させることができる。
【０１０５】
なお、本実施の形態２においては、カプセル型内視鏡１０に加速度センサを持たせておき、動作検出部２４３は、このカプセル型内視鏡１０の加速度センサによる加速度情報をもとに、カプセル型内視鏡１０の動作速度を検出してもよい。
【０１０６】
また、図８に示す操作入力部６０の誘導操作に対応するカプセル型内視鏡１０の動きについて説明する。図１８（１）は、操作入力部６０の正面図であり、図１８（２）は、操作入力部６０の右側面図であり、図１８（３）は、操作入力部６０の各構成部位の操作によって指示されるカプセル型内視鏡１０の動作内容を示す図である。
【０１０７】
図１８（１）に示すように、ジョイスティック６２ｊの矢印Ｙ１１１ｊに示す上下方向の傾動方向は、図１８（３）の矢印Ｙ１１１のようにカプセル型内視鏡１０の先端が鉛直軸２０を通るように首を振るティルティング動作方向に対応する。操作入力部６０から、ジョイスティック６２ｊの矢印Ｙ１１１ｊの傾動操作に対応する操作情報が体外制御部４，２０４に入力された場合、磁界制御指示部４５は、この操作情報をもとに、ジョイスティック６２ｊの傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向を演算し、ジョイスティック６２ｊの傾動操作に対応させて誘導速度を演算する。そして、磁界制御指示部４５は、たとえば、演算した誘導方向に対応する向きのピーク磁界を磁界発生部２に発生させるとともに、演算した誘導速度でこのピーク磁界の向きと鉛直軸２０との成す角を鉛直軸２０とカプセル型内視鏡１０の長軸２１ａとを含む鉛直面内で変化させている。
【０１０８】
図１８（１）に示すように、ジョイスティック６２ｊの矢印Ｙ１１２ｊに示す左右方向の傾動方向は、図１８（３）の矢印Ｙ１１２のようにカプセル型内視鏡１０が鉛直軸２０を中心として回転するローテーション動作方向に対応する。操作入力部６０から、ジョイスティック６２ｊの矢印Ｙ１１２ｊの傾動操作に対応する操作情報が体外制御部４，２０４に入力された場合、磁界制御指示部４５は、この操作情報をもとに、ジョイスティック６２ｊの傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向を演算し、ジョイスティック６２ｊの傾動操作に対応させて誘導速度を演算し、たとえば、演算した誘導方向に対応する向きのピーク磁界を磁界発生部２に発生させるとともに、演算した誘導速度でこのピーク磁界の向きを鉛直軸２０を中心に回転移動させている。
【０１０９】
図１８（１）に示すように、ジョイスティック６２ｋの矢印Ｙ１１３ｊに示す上下方向の傾動方向は、図１８（３）の矢印Ｙ１１３のようにカプセル型内視鏡１０の長軸２１ａを水平面２２に投影した方向に進むホリゾンタルバックワード動作方向あるいはホリゾンタルフォワード動作方向に対応する。操作入力部６０から、ジョイスティック６２ｋの矢印Ｙ１１３ｊの傾動操作に対応する操作情報が体外制御部４，２０４に入力された場合、磁界制御指示部４５は、この操作情報をもとに、ジョイスティック６２ｋの傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向および誘導位置を演算し、ジョイスティック６２ｋの傾動操作に対応させて誘導速度を演算し、たとえば、演算した誘導方向に対応する向きのピーク磁界を磁界発生部２に発生させるとともに、演算した誘導速度でこのピーク磁界のピークを誘導位置に移動させている。
【０１１０】
図１８（１）に示すように、ジョイスティック６２ｋの矢印Ｙ１１４ｊに示す左右方向の傾動方向は、図１８（３）の矢印Ｙ１１４のようにカプセル型内視鏡１０が水平面２２を、長軸２１ａを水平面２２に投影した方向と垂直に進むホリゾンタルライト動作方向あるいはホリゾンタルレフト動作方向に対応する。操作入力部６０から、ジョイスティック６２ｋの矢印Ｙ１１４ｊの傾動操作に対応する操作情報が体外制御部４，２０４に入力された場合、磁界制御指示部４５は、この操作情報をもとに、ジョイスティック６２ｋの傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向および誘導位置を演算し、ジョイスティック６２ｋの傾動操作に対応させて誘導速度を演算し、たとえば、演算した誘導方向に対応する向きのピーク磁界を磁界発生部２に発生させるとともに、演算した誘導速度でこのピーク磁界のピークを誘導位置に移動させている。
【０１１１】
また、ジョイスティック６２ｋの背面には、アップボタン６５Ｕおよびダウンボタン６５Ｂが設けられている。図１８（２）の矢印Ｙ１１５ｊに示すようにアップボタン６５Ｕが押圧された場合は、図１８（３）に示す鉛直軸２０に沿って矢印Ｙ１１５のように上に進むアップ動作が指示される。また、図１８（２）の矢印Ｙ１１６ｊに示すように、ダウンボタン６５Ｂが押圧された場合には、図１８（３）に示す鉛直軸２０に沿って矢印Ｙ１１６のように下に進むダウン動作が指示される。操作入力部６０から、アップボタン６５Ｕまたはダウンボタン６５Ｂの矢印Ｙ１１５ｊ，Ｙ１１６ｊの押圧操作に対応する操作情報が体外制御部４，２０４に入力された場合、磁界制御指示部４５は、この操作情報をもとに、いずれのボタンが押圧されたかに対応させて、カプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における動作方向を演算し、たとえば、演算した動作方向に対応して鉛直軸２０に沿って勾配を有する勾配磁界を磁界発生部２に発生させる。アップボタン６５Ｕが押圧された場合、磁界発生部２は、鉛直軸２０の上方向に向かって密となる勾配の勾配磁界を発生することによって、カプセル型内視鏡１０の矢印Ｙ１１５のように移動させる。ダウンボタン６５Ｂが押圧された場合、磁界発生部２は、鉛直軸２０の下方向に向かって密となる勾配の勾配磁界を発生することによって、カプセル型内視鏡１０の矢印Ｙ１１６のように移動させる。
【０１１２】
また、実施の形態１，２においては、図１９に示すように、被検体である患者を支持するベッド３０４と、中心軸上にピーク磁界を発生する磁界発生部２ａとの相対位置を変更することによって、被検体内でピーク磁界を移動させてもよい。図１９は、ベッド３０４のテーブル部分および磁界発生部の各移動状態の一例を示す模式図である。図１９に示すように、たとえば、ベッド３０４は、矢印Ｙ３１ａのように絶対座標系のＹ軸方向に水平移動可能であり、磁界発生部２ａは、矢印Ｙ３０のように絶対座標系のＸ軸方向に水平移動可能である。この場合には、ベッド３０４と磁界発生部２ａとを移動させることによって、ベッド３０４を磁界発生部２ａとの相対位置を変更して、水平面上の所定の位置にピークを有するピーク磁界を発生させる。また、ベッド３０４が絶対座標系のＹ軸方向に加え、矢印Ｙ３１ｂのように絶対座標系のＸ軸方向に移動可能である場合には、ベッド３０４のみを移動させてベッド３０４を磁界発生部２ａとの相対位置を変更してもよい。また、磁界発生部２ａが絶対座標系のＸ軸方向に加え絶対座標系のＹ軸方向に移動可能である場合には、磁界発生部２ａのみを移動させてベッド３０４を磁界発生部２ａとの相対位置を変更してもよい。
【０１１３】
この磁界発生部２ａは、たとえば絶対座標系の各軸方向の磁界を発生する３つの軸方向コイルを３次元的に組み合わせて実現される磁界発生部によって誘導用磁界を発生する。図２０は、図１９に示す磁界発生部を例示する模式図である。図２０に示すように、本発明における磁界発生部は、たとえば、磁界発生部１２１のように、絶対座標系のＸ軸方向の磁界を発生するＸ軸コイル１２１ｘと、絶対座標系のＹ軸方向の磁界を発生するＹ軸コイル１２１ｙと、絶対座標系のＺ軸方向の磁界を発生するＺ軸コイル１２１ｚとを３次元的に組み合わせることによって実現される。Ｘ軸コイル１２１ｘおよびＹ軸コイル１２１ｙは、互いに直交する態様で鉄心１２２を巻き込む。Ｚ軸コイル１２１ｚは、かかるＸ軸コイル１２１ｘおよびＹ軸コイル１２１ｙの上部に配置される。
【０１１４】
磁界制御指示部４５は、キャリブレーション処理（図７におけるステップＳ２０、または、図１７におけるステップＳ２２０）において、検出されたカプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置での、カプセル型内視鏡１０の旋回方向の姿勢に対する鉛直軸ＬＡｐからの水平方向のピーク位置のずれ量をもとに、カプセル型内視鏡１０の旋回方向の姿勢に応じて、カプセル型内視鏡１０の旋回方向の姿勢を変更したときに発生する、鉛直軸ＬＡｐからの水平方向のピーク位置のずれを補正する方向に、中心軸上にピーク磁界を発生する磁界発生部２ａと被検体を指示するベッド３０４との相対位置を変更する。これによって、図２１（１）のように、カプセル型内視鏡１０の旋回方向の姿勢に応じて、ピーク磁界の中心が変化する場合でも、図２１（２）に示すように、カプセル型内視鏡１０の姿勢に応じて中心軸上にピーク磁界を発生する磁界発生部２ａと被検体を指示するベッド３０４との相対位置を変化させることで、カプセル型内視鏡１０の位置を鉛直軸ＬＡｐ近傍に維持したまま、カプセル型内視鏡１０を誘導することができる。なお、実施の形態１，２では、磁界制御部８が磁界発生部２に供給される電流を制御することにより、被検体内でピーク磁界を移動させて被検体内部の所望の位置にピークを有するピーク磁界を発生させてもよい。
【０１１５】
また、実施の形態１，２においては、撮像部を複数有するカプセル型内視鏡１０を用いた場合を例に説明したが、もちろん、撮像部１１Ａのみを有する単眼のカプセル型内視鏡であってもよい。
【０１１６】
また、実施の形態１，２においては、永久磁石１９を用いたカプセル型内視鏡１０を例に説明したが、もちろんこれに限らず、永久磁石１９に代えて電磁石を備えたカプセル型内視鏡であってもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１，２０１  カプセル型医療装置用誘導システム
２  磁界発生部
３  送受信部
４，２０４  体外制御部
５  表示部
６  入力部
７  記憶部
８  磁界制御部
９  電力供給部
１０  カプセル型内視鏡
１１Ａ，１１Ｂ  撮像部
１２  カプセル型筐体
１３Ａ，１３Ｂ  照明部
１４Ａ，１４Ｂ  光学系
１５Ａ，１５Ｂ  撮像素子
１６  無線通信部
１６ａ  アンテナ
１７  制御部
１８  電源部
１９  永久磁石
４１  画像受信部
４２  画像表示制御部
４５  磁界制御指示部
４６，２４６  位置検出部
６０  操作入力部
２４３  動作検出部
【図１】
2011058800.tif 000003
【図２】
2011058800.tif 000004
【図３】
2011058800.tif 000005
【図４】
2011058800.tif 000006
【図５】
2011058800.tif 000007
【図６】
2011058800.tif 000008
【図７】
2011058800.tif 000009
【図８】
2011058800.tif 000010
【図９】
2011058800.tif 000011
【図１０】
2011058800.tif 000012
【図１１】
2011058800.tif 000013
【図１２】
2011058800.tif 000014
【図１３】
2011058800.tif 000015
【図１４】
2011058800.tif 000016
【図１５】
2011058800.tif 000017
【図１６】
2011058800.tif 000018
【図１７】
2011058800.tif 000019
【図１８】
2011058800.tif 000020
【図１９】
2011058800.tif 000021
【図２０】
2011058800.tif 000022
【図２１】
2011058800.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成23年8月1日(2011.8.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界応答部を有するカプセル型医療装置と、
前記磁界応答部に対して少なくとも鉛直方向の勾配磁界を発生して前記カプセル型医療装置を誘導する磁界発生部であって、発生する前記勾配磁界の鉛直方向の勾配分布を変えることができる磁界発生部と、
前記カプセル型医療装置を磁気で誘導するための操作情報を入力する操作入力部と、
前記操作入力部から入力された操作情報に応じて前記カプセル型医療装置を誘導するために前記磁界発生部を制御する制御部であって、発生する前記勾配磁界の鉛直方向の勾配分布を変化させるように前記磁界発生部を制御する制御部と、
前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布と、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと、液体の物理的パラメータとをもとに、前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出する位置検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記位置検出部によって検出された前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置をもとに、前記磁界発生部に発生させる磁界を設定することを特徴とするカプセル型医療装置用誘導システム。
【請求項２】
前記カプセル型医療装置が動作可能である勾配は、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと前記液体の物理的パラメータとによって予め求められており、
前記位置検出部は、前記カプセル型医療装置が動作可能である勾配が、前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の鉛直方向のいずれの位置にあるかで前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
【請求項３】
前記カプセル型医療装置の物理的パラメータは、前記カプセル型医療装置の質量、体積および磁気モーメントであり、
前記液体の物理的パラメータは、前記液体の密度であることを特徴とする請求項２に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
【請求項４】
前記カプセル型医療装置が動き始めたことを示す動作開始情報を入力する動作開始情報入力部をさらに備え、
前記位置検出部は、前記動作開始情報入力部から動作開始情報を入力された場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布をもとに前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
【請求項５】
前記カプセル型医療装置の動作を検出する動作検出部をさらに備え、
前記位置検出部は、前記動作検出部による検出結果をもとに前記カプセル型医療装置が動き始めたか否かを判断し、前記カプセル型医療装置が動き始めたと判断したときに前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布をもとに前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記磁界発生部に、前記カプセル型医療装置の浮力と前記カプセル型医療装置の重力との合力の方向に対して逆方向の勾配を有する勾配磁界を発生させるとともに、初期状態として前記液体の上部境界面あるいは下部境界面の少なくとも一方を基準面として前記カプセル型医療装置を該基準面に接触させる勾配磁界を前記磁界発生部に発生させた後、前記基準面から前記カプセル型医療装置が離れるように前記磁界発生部に発生させる前記勾配磁界の勾配分布を段階的に変化させ、
前記位置検出部は、段階的に勾配分布を変化させた勾配磁界のうち、前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布をもとに前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記位置検出部によって検出された前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置に対し前記基準面とは逆方向側の領域に、前記カプセル型医療装置の誘導に最適な磁界を前記磁界発生部に発生させることを特徴とする請求項６に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
【請求項８】
前記カプセル型医療装置は、
被検体内の画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像を外部に送信する送信部と、
を備え、
前記動作検出部は、前記カプセル型医療装置から送信された前記被検体内の画像をもとに前記カプセル型医療装置の動作を検出することを特徴とする請求項５に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
【請求項９】
磁界応答部を有したカプセル型医療装置を誘導するために少なくとも鉛直方向の勾配磁界を発生し前記勾配磁界の鉛直方向の勾配分布を変えることができる磁界発生部が発生する前記勾配磁界の鉛直方向の勾配分布を制御部により変化させ、
前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布と、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと、前記液体の物理的パラメータとをもとに、前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を位置検出部により検出し、
前記検出された前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置をもとに、前記磁界発生部に発生させる磁界を前記制御部により設定する、
ことを含むことを特徴とするカプセル型医療装置の誘導方法。
【請求項１０】
前記カプセル型医療装置が動作可能である勾配は、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと前記液体の物理的パラメータとによって予め求められており、
前記位置の検出は、前記カプセル型医療装置が動作可能である勾配が、前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の鉛直方向のいずれの位置にあるかで前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を前記位置検出部により検出することを特徴とする請求項９に記載のカプセル型医療装置の誘導方法。
【請求項１１】
前記カプセル型医療装置の物理的パラメータは、前記カプセル型医療装置の質量、体積および磁気モーメントであり、
前記液体の物理的パラメータは、前記液体の密度であることを特徴とする請求項１０に記載のカプセル型医療装置の誘導方法。
【請求項１２】
前記カプセル型医療装置が動き始めたことを示す動作開始情報が動作開始情報入力部から前記カプセル型医療装置に入力されることをさらに含み、
前記位置の検出は、前記入力において動作開始情報が入力された場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布をもとに前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を前記位置検出部により検出することを特徴とする請求項９に記載のカプセル型医療装置の誘導方法。
【請求項１３】
前記カプセル型医療装置の動作を動作検出部により検出することをさらに含み、
前記位置の検出は、
前記動作の検出における検出結果をもとに前記カプセル型医療装置が動き始めたか否かを前記位置検出部により判断し、
前記カプセル型医療装置が動き始めたと判断したときに前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布と、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと、前記液体の物理的パラメータとをもとに前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を前記位置検出部により検出する、
ことを含むことを特徴とする請求項９に記載のカプセル型医療装置の誘導方法。
【請求項１４】
前記変化は、前記磁界発生部に、前記カプセル型医療装置の浮力と前記カプセル型医療装置の重力との合力の方向に対して逆方向の勾配を有する勾配磁界を発生させるとともに、初期状態として前記液体の上部境界面あるいは下部境界面の少なくとも一方を基準面として前記カプセル型医療装置を該基準面に接触させる勾配磁界を前記磁界発生部に発生させた後、前記基準面から前記カプセル型医療装置が離れるように前記磁界発生部に発生させる前記勾配磁界の勾配分布を前記制御部により段階的に変化させ、
前記位置の検出は、前記変化において段階的に勾配分布を変化された勾配磁界のうち、前記カプセル型医療装置が動き始めた場合に前記磁界発生部が発生していた勾配磁界の勾配分布をもとに、前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置を前記位置検出部により検出することを特徴とする請求項９に記載のカプセル型医療装置の誘導方法。
【請求項１５】
前記設定は、前記位置の検出において検出された前記カプセル型医療装置の鉛直方向の位置に対し前記基準面とは逆方向側の領域に、前記磁界発生部によって発生させる前記カプセル型医療装置の誘導に最適な磁界を前記制御部により設定することを特徴とする請求項１４に記載のカプセル型医療装置の誘導方法。
【請求項１６】
前記カプセル型医療装置は、
前記被検体内の画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像を外部に送信する送信部と、
を備え、
前記動作の検出は、前記カプセル型医療装置から送信された前記被検体内の画像をもとに前記カプセル型医療装置の動作を前記動作検出部により検出することを特徴とする請求項１３に記載のカプセル型医療装置の誘導方法。
【国際調査報告】
2011058800.tif 000024
2011058800.tif 000025
2011058800.tif 000026
2011058800.tif 000027